数电课程设计数字电子钟说明书
数字电子钟设计说明..

数字电子钟课程设计一、设计任务与要求(1)设计一个能显示时、分、秒的数字电子钟,显示时间从00: 00: 00到23: 59: 59;(2)设计的电路包括产生时钟信号,时、分、秒的计时电路和显示电路(3)电路能实现校正(5)整点报时二、单元电路设计与参数计算1. 振荡器石英晶体振荡器的特点是振荡频率准确、电路结构简单、频率易调整。
它还具有压电效应,在晶体某一方向加一电场,则在与此垂直的方向产生机械振动,有了机械振动,就会在相应的垂直面上产生电场,从而机械振动和电场互为因果,这种循环过程一直持续到晶体的机械强度限止时,才达到最后稳定。
这用压电谐振的频率即为晶体振荡器的固有频率。
2. 分频器由于振荡器产生的频率很高,要得到秒脉冲需要分频,本实验采用一片74LS90 和两片74LS160实现,得到需要的秒脉冲信号。
3. 计数器秒脉冲信号经过计数器,分别得到“秒”个位、十位、“分”个位、十位以及 “时”个位、十位的计时。
“秒” “分”计数器为六十进制,小时为二十四进制。
(1)六十进制计数由分频器来的秒脉冲信号,首先送到“秒”计数器进行累加计数,秒计数器应完 成一分钟之内秒数目的累加,并达到 60秒时产生一个进位信号。
本作品选用一 片74LS161和一片74LS160采取同步置数的方式组成六十进制的计数器。
(2)二十四进制计数“24翻1”小时计数器按照“ 00— 01—02,, 22—23— 00—01”规律计数。
与生 活中计数规律相同。
二十四进制计数同样选用74LS161和74LS160计数芯片。
但 清零方式采用的是异步清零方式。
MMgM加EHagij qZ1进位信号脉冲4 •译码器译码是指把给定的代码进行翻译的过程。
计数器采用的码制不同,译码电路也不同。
74LS48驱动器是与8421BCD编码计数器配合用的七段译码驱动器。
74LS48配有灯测试LT、动态灭灯输入RBI,灭灯输入/动态灭灯输出BI/RBO,当LT=O时,74LS48出去全1。
电子行业数字电子钟设计说明书

电子行业数字电子钟设计说明书1. 引言本文档旨在提供对数字电子钟的设计说明,为电子行业相关从业人员提供详细的设计方案和操作指南。
2. 设计目标数字电子钟的设计目标是提供准确、可靠且易于使用的时间显示功能。
具体需求如下:•数字显示:要求使用7段数码管显示小时和分钟。
•时间设置:用户能够通过按钮设置当前时间。
•时钟功能:能够准确地显示当前时间,并根据实时时钟模块同步时间。
•日期功能:可选功能,能够显示当前日期。
3. 硬件设计3.1 时钟模块选择在数字电子钟中,时钟模块是关键组件之一,它负责获取和维护时间信息。
常用的时钟模块有DS1302和DS3231等,我们可以根据实际需求选择适合的模块。
3.2 数码管显示数字电子钟需要使用7段数码管进行时间的显示。
这里可以选择常用的共阴极数码管或共阳极数码管,根据实际需求选择合适的型号和数量。
3.3 按钮输入为了方便用户设置时间,我们需要使用按钮来接收用户的输入。
通常使用矩阵按键或者触摸开关作为输入设备,以提供更好的用户体验。
3.4 控制电路数字电子钟的控制电路主要负责控制数码管显示、时钟模块的读取和按钮输入的响应。
可以选择单片机或者专用集成电路来实现控制功能。
4. 软件设计4.1 主控程序结构数字电子钟的软件设计主要包括主控程序的编写和时钟模块的驱动程序。
主控程序的结构如下:int mn(){// 初始化时钟模块InitClock();// 初始化按钮输入InitButton();while(1){// 读取当前时间ReadTime();// 检测按钮输入,根据用户的设置对时间进行调整CheckButton();// 更新数码管显示UpdateDisplay();}}4.2 时钟模块驱动程序时钟模块驱动程序负责与时钟模块进行通信,读取和更新时间信息。
根据所选择的时钟模块,编写相应的驱动程序,确保正确读取和设置时间。
4.3 按钮输入处理按钮输入处理程序负责检测按钮输入,并根据用户的操作进行相应的时间调整。
数字电路课程设计电子数字钟+闹铃

数字电路课程设计电子数字钟+闹铃数字电路课程设计院系:专业:电子信息工程姓名:学号:完成日期:2021 数字钟的设计一、系统功能概述、系统实现的功能:1、具有“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示。
2、具有手动校时、校分、校秒的功能。
3、有定时和闹钟功能,能够在设定的时间发出闹铃声。
4、能进行整点报时。
从59分50秒起,每隔2秒发一次低音“嘟”的信号,连续5次,最后一次为高音“嘀”的信号。
、各项设计指标:1、显示部分采用的6个LED显示器,从高位至低位分别显示时、分、秒。
2、有一个设置调闹钟定时时间、正常时间的按钮,选择调的对象。
3、有三个按钮分别调时、分、秒的时间。
4、有一个按钮用作开启/关闭闹铃。
5、另外需要两个时钟信号来给系统提供脉冲信号,使时钟和闹钟正常工作,分别为1Hz、1kHz的脉冲。
二、系统组成以及系统各部分的设计 1、系统结构描述 //要求:系统结构描述,各个模块的功能描述;系统的顶层文件:1、顶层文件图:2、各模块的解释:、7个输入量clk_1khz、clk_1hz、key_slt、key_alarm、sec_set、min_set、hour_set:其中clk_1khz为闹铃模块提供时钟,处理后能产生“嘟”、“嘀”和变化的闹铃声音;clk_1hz为计时模块提供时钟信号,每秒计数一次;key_slt选择设置对象:定时或正常时间;key_alarm能够开启和关闭闹铃;sec_set、min_set、hour_set用于设置时间或定时,与key_slt 相关联。
各按键输出为脉冲信号。
、CNT60_A_SEC模块:这个模块式将clk_1hz这个时钟信号进行60进制计数,并产生一个分钟的触发信号。
该模块能将当前计数值实时按BCD码的格式输出。
将该输出接到两位LED数码后能时时显示秒的状态。
通过alarm_clk可以选择设置对象为时间还是定时值。
在设置时间模式上,key上的一个输入脉冲可以将clk的输入信号加一。
数电课设-数字钟

数字钟一.基本功能1、设计一个数字钟,能够显示当前时间,分别用6个数码管显示小时、分钟、秒钟的时间,秒针的计数频率为1Hz,可由系统脉冲分频得到。
2、在整点进行提示,可通过LED闪烁实现,闪烁频率及花型可自己设计。
3、能够调整小时和分钟的时间,调整的形式为通过按键进行累加。
4、具有闹钟功能,闹钟时间可以任意设定(设定的形式同样为通过按键累加),并且在设定的时间能够进行提示,提示同样可以由LED闪烁实现。
二.扩展功能1、设计模式选择计数器,通过计数器来控制各个功能之间转换。
2、调整当前时间以及闹钟时间,在按键累加的功能不变的基础上,增加一个功能,即当按住累加键超过3秒,时间能够以4Hz的频率累加。
3、用LCD液晶屏来显示当前时间及功能模式。
library ieee;use ieee.std_logic_1164.all;use ieee.std_logic_unsigned.all;use ieee.std_logic_arith.all;entity clock isport(clk: in std_logic; --27M晶振key3,key2,key0: in std_logic:='1'; --时、分、模式按钮,下降沿触发ledg: o ut std_logic_vector(2 downto 0):="000"; --整点提示ledr: out std_logic_vector(2 downto 0):="000"; --闹铃hex7,hex6,hex5,hex4,hex3,hex2,hex0,hex1: out std_logic_vector(6 downto 0) --数码管显示);end;architecture a of clock issignal x: integer range 1 to 13500000:=1; --记27M的上升沿个数signal clka: std_logic; --1HZsignal temp1,temp2,temp3,temp4,temp5,temp6: std_logic_vector(3 downto 0):="0000"; --时分秒走时signal xianshi1,xianshi2,xianshi3,xianshi4,xianshi5,xianshi6:std_logic_vector(3 downto 0):="0000"; --数码管显示signal temp0: std_logic_vector(1 downto 0):="00"; --模式显示signal tfen1,tfen2,tshi1,tshi2,nfen1,nfen2,nshi1,nshi2: std_logic_vector(3 downto 0); --调时和闹铃时的分、时的个位和十位signal naoling1,naoling2,naoling3,naoling4: std_logic_vector(3 downto 0); --闹铃调时时的显示begin--分频,产生1HZ的时钟process(clk)beginif clk'event and clk='1' thenx<=x+1;if x=13500000 thenclka<=not clka; --27M每13500000个上升沿clka取反x<=1;end if;end if;end process;--模式选择器,用按键控制,有0、1、2 三种模式process(key0)beginif key0'event and key0='0' thenif temp0="10" then --模式2时,再按键则进入模式0temp0<="00";elsetemp0<=temp0+1;end if;end if;end process;--模式用数码管显示process(temp0)begincase temp0 iswhen "00" => hex0<="1000000";--显示0when "01" => hex0<="1111001";--显示1when "10" => hex0<="0100100";--显示2when others => hex0<="0000000";--显示全亮end case;end process;--模式1时,调时,调节时钟的分process(key2,temp0)beginif temp0="01" thenif key2'event and key2='0' thenif tfen1="1001" then --个位到9,十位加1if tfen2="0101" then --加到59,则归零tfen1<="0000";tfen2<="0000";elsetfen2<=tfen2+1;tfen1<="0000";end if;elsetfen1<=tfen1+1;end if;end if;end if;end process;--模式1时,调时,调节时钟的时process(key3,temp0)beginif temp0="01" thenif key3'event and key3='0' thenif tshi1="1001" then ----个位到9,十位加1tshi1<="0000";tshi2<=tshi2+1;elsif tshi1="0011" and tshi2="0010" then --到23,则归零tshi1<="0000";tshi2<="0000";elsetshi1<=tshi1+1;end if;end if;end if;end process;--模式2时,设定闹铃,设定时钟的分process(key2,temp0)beginif temp0="10" thenif key2'event and key2='0' thenif nfen1="1001" then ----个位到9,十位加1if nfen2="0101" then --加到59,则归零nfen1<="0000";nfen2<="0000";elsenfen2<=nfen2+1;nfen1<="0000";end if;elsenfen1<=nfen1+1;end if;end if;end if;end process;--模式2时,设定闹铃,设定时钟的时process(key3,temp0)beginif temp0="10" thenif key3'event and key3='0' thenif nshi1="1001" then ----个位到9,十位加1nshi1<="0000";nshi2<=nshi2+1;elsif nshi1="0011" and nshi2="0010" then --到23,则归零nshi1<="0000";nshi2<="0000";elsenshi1<=nshi1+1;end if;end if;end if;end process;--三种模式间的显示及传递process(clka,temp0)beginif temp0="01" then --模式1时,传递调时的时,分temp3<=tfen1;temp4<=tfen2;temp5<=tshi1;temp6<=tshi2;xianshi3<=temp3; --模式1时,显示时,分xianshi4<=temp4;xianshi5<=temp5;xianshi6<=temp6;elsif temp0="10" then --模式2时,传递闹铃的时,分naoling1<=nfen1;naoling2<=nfen2;naoling3<=nshi1;naoling4<=nshi2;xianshi3<=naoling1; --模式2时,显示闹铃的时,分xianshi4<=naoling2;xianshi5<=naoling3;xianshi6<=naoling4;elsifclka'event and clka='1' then --正常走时,即temp0=00if temp1="1001" then --秒的个位到9,十位加1if temp2="0101" then --秒到59,则归零,分的个位加1temp1<="0000";temp2<="0000";temp3<=temp3+1;if temp3="1001" then --分的个位到9,十位加1if temp4="0101" then --分到59,则归零,时的个位加1temp3<="0000";temp4<="0000";temp5<=temp5+1;if temp5="1001" then --时的个位到9,十位加1temp5<="0000";temp6<=temp6+1;elsif temp5="0011" and temp6="0010" then --时到23,则归零temp5<="0000";temp6<="0000";end if;elsetemp3<="0000";temp4<=temp4+1;end if;elsetemp3<=temp3+1;end if;elsetemp1<="0000";temp2<=temp2+1;end if;elsetemp1<=temp1+1;end if;----到设置的闹铃时则ledr(0--2)三个灯亮,一分钟后熄灭if temp3=naoling1 and temp4=naoling2 and temp5=naoling3 and temp6=naoling4 thenledr<="111";elseledr<="000";end if;----到整点时时则ledg(0--2)三个灯亮,一分钟后熄灭if temp3="0000" and temp4="0000" thenledg<="111";elseledg<="000";end if;--将走时传递给显示译码xianshi1<=temp1;xianshi2<=temp2;xianshi3<=temp3;xianshi4<=temp4;xianshi5<=temp5;xianshi6<=temp6;end if;end process;----数码管显示译码process(xianshi1,xianshi2,xianshi3,xianshi4,xianshi5,xianshi6) begincase xianshi1 iswhen "0000" => hex2<="1000000";when "0001" => hex2<="1111001";when "0010" => hex2<="0100100";when "0011" => hex2<="0110000";when "0100" => hex2<="0011001";when "0101" => hex2<="0010010";when "0110" => hex2<="0000010";when "0111" => hex2<="1111000";when "1000" => hex2<="0000000";when "1001" => hex2<="0010000";when others => hex2<="1000000";end case;case xianshi2 iswhen "0000" => hex3<="1000000";when "0001" => hex3<="1111001";when "0010" => hex3<="0100100";when "0011" => hex3<="0110000";when "0100" => hex3<="0011001";when "0101" => hex3<="0010010";when others => hex3<="1000000";end case;case xianshi3 iswhen "0000" => hex4<="1000000";when "0001" => hex4<="1111001";when "0010" => hex4<="0100100";when "0011" => hex4<="0110000";when "0100" => hex4<="0011001";when "0101" => hex4<="0010010";when "0110" => hex4<="0000010";when "0111" => hex4<="1111000";when "1000" => hex4<="0000000";when "1001" => hex4<="0010000";when others => hex4<="1000000";end case;case xianshi4 iswhen "0000" => hex5<="1000000";when "0001" => hex5<="1111001";when "0010" => hex5<="0100100";when "0011" => hex5<="0110000";when "0100" => hex5<="0011001";when "0101" => hex5<="0010010";when others => hex5<="1000000";end case;case xianshi5 iswhen "0000" => hex6<="1000000";when "0001" => hex6<="1111001";when "0010" => hex6<="0100100";when "0011" => hex6<="0110000";when "0100" => hex6<="0011001";when "0101" => hex6<="0010010";when "0110" => hex6<="0000010";when "0111" => hex6<="1111000";when "1000" => hex6<="0000000";when "1001" => hex6<="0010000";when others => hex6<="1000000";end case;case xianshi6 iswhen "0000" => hex7<="1000000";when "0001" => hex7<="1111001";when "0010" => hex7<="0100100";when others => hex7<="1000000";end case;hex1<="1111111"; ---关闭hex1数码管end process;end;。
数字电子钟课程设计说明书样本

数字电子钟[摘要]:随着当代电子技术奔腾发展,各类智能化产品相应而出,为人类生活带来了无比便利。
其中数字电路是智能化产品重要构成某些。
数字电路具备电路简朴、可靠性高、成本低等长处,本设计就以数字电路为核心设计电子钟。
数字钟是一种将“时”,“分”,“秒”显示于人视觉器官计时装置。
它计时周期为24小时,显示满刻度为23时59分59秒,此外应有校时功能。
电路系统由秒信号发生器、时、分、秒计数器,显示屏,校时电路构成。
[核心词]:电子钟、计数、秒脉冲Digital Clock[Abstract]:With the rapid development of modern electronictechnology,the corresponding out all kindsof intelligent products for human life hasbrought tremendous convenience. Digitalcircuit which is an important partof intelligent products.Digital circuit has a simplecircuit,high reliability,low cost,the designof digital electronic circuit design as thecoreclock. A digital clock is the "hour","minute","second" display organ in the human visual timingdevice.Its time period is 24 hours,the fullscale of 23:59:59,while the otherschool should function. By the secondsignal generator circuit system,hours,minutes,seconds counter,display,timing circuit. [Keywords]:Digital Clock;Counter;One second pulse目录1 前言 (1)1.1数字电子钟现状 (1)1.2设计目 (1)2 设计内容与规定 (2)3 电路工作原理及分析 (3)3.1数字钟基本逻辑功能框图 (3)3.2秒信号发生器 (3)3.3时、分、秒计数器电路 (4)3.4校时电路 (4)4 数字电路设计 (5)4.1 计数电路设计 (5)4.2 校时电路设计 (7)5重要芯片技术参数 (8)5.1 74LS90芯片 (8)5.2 74LS290芯片 (8)6 心得体会 (10)参照文献 (11)1前言1.1数字电子钟现状数字电子钟是一种用数字电路技术实现时、分、秒计时装置,与机械式时钟相比具备更高精确性和直观性,且无机械装置,具备更长使用寿命长处,因而得到了更广泛使用,数字电子钟从原理上讲是一种典型数字电路,其中涉及了组合逻辑电路和时序电路1.2设计目本次设计数字电子钟是为了理解数字电子钟原理,掌握数字钟设计办法,熟悉集成电路用法。
数电课程设计电子钟

数电课程设计电子钟一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握数字电路基础知识,理解电子钟的工作原理。
2. 使学生了解并掌握电子钟各组成部分的功能及相互关系。
3. 培养学生运用数字电路知识分析、设计简单电子系统的能力。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识,设计并搭建电子钟的能力。
2. 培养学生运用电子仪器、设备进行测试、调试和故障排查的能力。
3. 培养学生团队协作、沟通表达及解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术产生兴趣,激发学生学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。
3. 培养学生具备创新意识和实践能力,增强学生对我国电子科技发展的自豪感。
课程性质分析:本课程属于电子技术课程,通过设计电子钟,使学生将所学数字电路知识应用于实际项目中,提高学生的实践能力。
学生特点分析:学生具备一定的数字电路基础知识,具有较强的动手能力和探究欲望,对实际应用场景感兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,培养学生的动手能力、创新能力和团队协作能力。
通过课程目标分解,实现对学生知识、技能和情感态度价值观的全面提升。
二、教学内容1. 数字电路基础知识回顾:逻辑门、组合逻辑电路、时序逻辑电路等。
2. 电子钟工作原理:振荡器、分频器、计数器、显示电路等。
3. 电子钟各组成部分功能及相互关系:晶振、分频器、秒、分、时计数器、显示驱动等。
4. 电子钟设计流程:需求分析、电路设计、仿真测试、硬件搭建、调试优化等。
5. 教学大纲:(1)第一周:回顾数字电路基础知识,介绍电子钟工作原理及各部分功能。
(2)第二周:分析电子钟各组成部分的相互关系,讲解设计流程。
(3)第三周:分组讨论,确定设计方案,进行电路设计和仿真测试。
(4)第四周:硬件搭建,进行调试和优化,确保电子钟正常工作。
6. 教材章节及内容:(1)第四章:数字电路基础,涉及逻辑门、组合逻辑电路等。
(2)第五章:时序逻辑电路,涉及计数器、寄存器等。
数电课程设计数字钟设计说明

. 目录⒈设计目的1⒉设计任务1设计指标2⒊多功能数字钟设计原理2⒈时钟信号振荡电路3⒉秒脉冲产生信号4⒊计数电路4⑴小时计数电路4⑵分钟计时电路6⑶秒钟计数电路7⑷校时信号7⑸整点报时电路8⑹译码驱动及显示电路10⒋数字钟整体电路的实现11⒋多功能数字钟设计方案二11⑴设计原理图11⑵电路各个组成部分12⑶电路图实现13⒌方案比较以及确定14⒍电路的仿真与调试15⒎元器件明细表17页脚⒏设计心得与体会20⒐参考文献22⒑23⒈设计目的⒈增强对数字电子技术及相关知识的了解与掌握。
⒉学习multisim 10.0 等相关软件的使用方法。
⒊具备简单电路设计的能力。
数字钟从原理上讲是一种典型的数字电路,其中包括了组合逻辑电路和时序电路。
此次设计与制作数字电子钟的目的是让学生在了解数字钟的原理的前提下,运用刚刚学过的数电知识设计并制作数字钟,而且通过数字钟的制作进一步了解各种在制作中用到的中小规模集成电路的作用及其使用方法。
由于数字电子钟包括组合逻辑电路和时序电路,通过它可以进一步学习与掌握各种组合逻辑电路与时序电路的原理与使用方法,从而实现理论与实践相结合。
总的来说,此次课程设计,有助于学生对电子线路知识的整合和电子线路设计能力的训练,并为后继课程的学习打下一定的基础。
⒉设计任务设计一个数字钟的电子电路,使其具有以下功能:①“时”、“分”、“秒”的十进制数字显示功能,其中“时”为24进制,“分”和“秒”都是六十进制;②手动校时功能;③整点报时功能。
设计指标⒈时间计数电路采用24进制,从00开始到23后再回到00;⒉各用2位数码管显示时、分、秒;⒊具有自动校时、校分功能,可以分别对时及分进行单独校时,使其校正到标准时间;⒋计时过程具有报时功能,当时间到达整点时,蜂鸣器开始响,同时灯光隔一秒亮一次的显示;⒌为了保证计时的稳定及准确,须由晶体振荡器提供时间基准信号。
⒊多功能数字钟设计原理数字电子钟电路一般由振荡器、分屏器、计数器、译码器、及显示器组成,其框图如下图1-1所示:从图1-1可以看到,石英振荡器产生的振荡信号送到分频器,经分频后得到1HZ的秒脉冲,秒脉冲再送入计数器进行计数,并把累计的计数结果以“时”、“分”、“秒”的时间格式显示出来。
数字电子钟课程设计

一、教学内容
本节“数字电子钟课程设计”依据《电子技术》教材第九章“数字电路应用”的内容进行设计。主要内容包括:
1.数字电子钟的原理与设计:介绍数字电子钟的基本工作原理,引导学生了解时钟信号的产生、分频电路、计数器、显示电路等组成部分。
2. 555定时器应用:讲解555定时器在数字电子钟中的作用,如如何产生稳定的时钟信号。
21.信息技术应用:教授学生如何利用现代信息技术,如互联网资源、在线仿真工具等,来辅助学习和解决实际问题,提高学生的信息素养。
22.教学反馈收集:在课程结束后,收集学生对课程内容、教学方式、实践环节等方面的反馈,以利于教师不断优化教学方法和提升教学质量。
6.实际制作与测试:引导学生动手制作数字电子钟,并进行功能测试与优化。
2、教学பைடு நூலகம்容
7.电路优化与改进:探讨如何优化电子钟电路设计,包括降低功耗、提高显示清晰度、增强电路稳定性等方面。
8.故障分析与排除:分析数字电子钟可能出现的常见故障,如显示错误、计时不准确等,并教授相应的排查与解决方法。
9.创新设计:鼓励学生对电子钟进行创新设计,如增加闹钟功能、温度显示、定时开关等,提升学生的创新能力和实践能力。
13.成果展示与评价:组织学生进行成果展示,相互评价,培养学生表达能力和批判性思维,同时教师给予总结性评价和反馈。
14.知识拓展:介绍数字电子钟在生活中的应用,以及电子时钟的最新技术发展,激发学生对电子技术领域的兴趣和探索欲。
4、教学内容
15.实践技能培养:通过实际操作,加强学生对电子元器件的识别与使用、焊接技术、电路布局与布线等实践技能的掌握。
10.课程总结:对本章内容进行回顾,强调数字电子钟各部分电路的联系与作用,巩固学生的理论知识,提升实际操作技能。
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数字电子技术电路课程设计题目:数字钟课程设计
学院:XXXXX
专业:XXXXX
班级:XXXX
姓名:XXXX
学号:XXXXX
指导老师:XXXXX
一、设计目的
数字钟是一种用数字电子技术实现时,分,秒计时的装置,具有较高的准确性和直观性等各方面的优势,而得到广泛的应用。
此次设计数字电子钟是为了了解数字钟的原理,在设计数字电子钟的过程中,用数字电子技术的理论和制作实践相结合,进一步加深数字电子技术课程知识的理解和应用,同时学会使用Multisim电子设计软件。
二、设计要求
1.显示时,分,秒,用24小时制
2.能够进行校时,可以对数字钟进行调时间
3.能够正点报时(用555产生断续音频信号);
三、设计方案比较
方案一、采用中小规模集成电路实现
采用集成逻辑电路设计具有能实现,时、分、秒计时功能和定点报时功能,计时模块采用时钟信号触发,不需要程序控制。
方案二:EDA技术实现
采用EDA作为主控制器外围电路进行电压,时钟控制、键盘和LED控制。
但此方案逻辑电路复杂,外围设备多,灵活性较低,不利于扩展
方案三、单片机编程实现
此方案采用单片机编程来设计和控制。
综上,根据自身的知识和方案比较,采用方案一,因为方案一简便灵活,扩展性好,同时符合此次数子电子知识设计的要求。
四、设计过程和说明
1.数字电子钟计时和显示功能的实现
(1)采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计60进制的计数器,显示0到59,在59时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到59。
(图)
(2)24进制亦采用两片十进制计数器74LS160N扩展连接,设计24进制的计数器,显示0到23,在23时采用置数的方法,将两片74LS160N同时置数至0,以循环显示0到23(图)
(3)利用秒钟的置数信号(为低电平),取反后作为分钟各位的使能端(EP和ET)的控制信号,以实现分秒之间的进位功能。
同理可以实现分时之间的进位功能
(4)显示功能采用Multisim里面的DCD_HEX显示管进行时分秒的显示。
将DCD_HEX 显示管的四个针脚对应接到74LS160N的四个输出端
2.校对功能的实现
在设计电路图中的J1和J2开关。
(1)J1实现时钟的小时的调节,当鼠标按下开关,时钟的小时位的两片74LS160N成为独立的24进制的计数器,而不会受到秒钟和分钟的进位及置数的影响。
鼠标按下J1开关,时钟的小时位中的个位的使能控制端(EP和ET)都接高电平(Vcc),成为独立的24进制计数器,在0到23,循环显示,当计数到了想要调的小时数,松开J1开关即可将小时位置到预想的小时数。
(图)
(2)J2 实现时钟的分钟的调节,当鼠标按下开关,时钟的分钟位的两片74LS160N成为独立的60进制的计数器,而不会受到秒钟的进位及置数的影响。
鼠标按下J2开关,时钟的分钟位中的个位的使能控制端(EP和ET)都接高电平(Vcc),成为独立的60进制计数器,在0到60,循环显示,当计数到了想要调的小时数,松开J2开关即可将分钟位置到预想的分钟数。
(图)
3.整点报时功能的实现(用灯亮表示到整点)
(1)整点报时的功能电路的设计
用两个555时基电路,一个接成单稳态电路,另一个接成多谐振荡电路,如下图
·
其中开关用来产生触发脉冲。
原理:当开关断开时,单稳态电路的555的输入脚2处于高电平,则单稳态电路的555的输出脚3是低电平,则使第二片555的4脚低电平,即多谐振荡电路不工作,灯不亮。
当开关瞬间闭合然后断开,产生一个脉冲,单稳态电路输出一个时宽为1.1R(2)C(2)高电平,此时多谐振荡555的4脚高电平,电路导通,产生多谐振荡,使得灯亮。
当单稳态555产生的高电平消失,变为低电平时,灯灭。
此处将单稳态电路中R(2)=100K C(2)=1uf 则会产生高电平持续的时间约为0.11S。
多谐振荡电路中周期T=[R(4)+2R(3)]C * Ln2 当多谐振荡的周期越快,灯闪的越快,则看到的现象是灯几乎一直亮着。
所以此处选取的R (3)=R(4)=1k, C=1uf .要是想要灯闪的快些可以减少多谐振荡电路里面的电阻和电容。
下图为仿真的波形图
图中的红色小块是瞬间闭合和断开开关后产生的多谐振荡(此时灯闪烁)
则可以知道灯闪烁的时间为单稳态电路产生的高电平的持续时间0.11s
(2)报时电路的使用
只要讲上面报时电路产生触发脉冲的开关换成是秒钟和分钟都为59时,产生的低电平即可,如图
五、综合电路
其中计数器的脉冲周期可以调节成合适的周期,比如换成秒脉冲。
图中是200HZ是因为为了调试的时候显示的速度快。
从左到右分别为秒,分,时的显示。
六、设计总结和体会
此次的电子钟的设计,虽然不算复杂,但也耗费本人很多的精力。
开始接触题目,查找相关资料,请教老师和同学,到亲手设计制作,连接电路,都花费我许多的精力,也很感谢老师的耐心解答和指导,感谢同学的帮助。
在整个设计过程中,自己对数电理论和实际的应用相结合又有了更深刻的理解,对知识的应用有了更深的认识,对自己独立思考,解决问题的能力有一定的提升。
整个过程耗费不少时间和精力,但这些都是值得的。
此次的设计结果和方案,由于个人水平的限制,都还存在缺点,方案不一定是最优的,连接的线路不一定是最简单的,线路不够简洁,整齐等等。
有许多需要提高的地方,希望大家提出指导,也感谢在设计过程中给予我支持和帮助的老师同学。